2010-1-00599-sp bab 2

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2

http://slidepdf.com/reader/full/2010-1-00599-sp-bab-2 1/17

BAB II

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1. Gambaran Umum Obyek Penelitian

Obyek penelitian berupa rencana sistem angkutan kereta api khusus

batubara yang menghubungkan antara lokasi tambang di Tanjung Enim Sumatra

Selatan, dengan terminal batubara di Srengsem, Lampung. Keseluruhan sistem

angkutan kereta api batubara meliputi sistem muat (loading system) di lokasi

tambang, sistem kereta api yang terdiri atas sarana dan prasarana, sistem bongkar

(unloading system) di terminal dan sistem ban berjalan (conveyor ) dari terminal

hingga jetty untuk pengapalan lebih lanjut. Obyek dalam penelitian ini dibatasi

hanya pada sistem kereta api berupa sarana, yaitu lokomoti dan gerbong, serta

prasarana berupa jalan kereta api dan stasiun pada rencana jalan kereta api

sepanjang !"# km. $encana jalan kereta api yang baru menggunakan rel standard

( standard track gauge) dengan lebar %.&!' mm. enggunaan rel standard ini

sesuai dengan peraturan dari epartemen erhubungan untuk pembangunan rel

baru diluar pulau *a+a. $el lama adalah jenis rel sempit (narrow track gauge)

dengan jarak antar kepala rel %.#- mm. $el baru yang menyusur terpisah sejajar

dengan rel lama diperuntukkan khusus angkutan batubara tanpa ada kereta api

umum.

Keadaan rel eksisting kurang memuaskan, karena selain kapasitasnya

terbatas akibat penggunaan jalur kereta bersamaan dengan angkutan penumpang

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


2

Tanjung Karang / Kertapati, juga menggunakan rel sempit yang karena

karakteristik geometrinya membuat kecepatan terbatas. *alur kereta api eksisting

antara Tanjung Enim dan Tarahan mempunyai karakteristik utama sebagai

berikut 0

Tabel 2. 1 Karakteristik Jalan Kereta Api Eksistin

Karakteristik 1esaran

*arak (Tanjung Enim / Tarahan) &%% km

*enis $el 2arro+ gauge (%.#- mm), 345 '&

1eban 6andar 7aksimum % ton

Kecepatan 7aksimum Kereta '# km8jam*ari9jari kelengkungan minimum !## m

( Sumber0 $ail+ay :easibilty Study, T ardela ; 4ng $ail 1< )

*umlah kereta api batubara yang ada sebanyak %" perjalanan per hari

dengan headway %"# menit dimana tiap rangkaian terdiri atas &# / && gerbong

berkapasitas masing9masing '# ton yang ditarik oleh " buah lokomoti diesel

elektrik jenis 55 "#" buatan 6eneral 7otor 5anada dengan kekuatan "."'#

tenaga kuda seperti gambar berikut.

Gambar 2.1 !"k"m"ti# $iesel Elektrik

( Sumber0 T K= (ersero) )

Salah satu solusi adalah dengan membangun jalur jalan kereta api baru.

embangunan tersebut termasuk sistem muat (loading system) baru yang sudah

ditentukan kapasitasnya dan sudah ditentukan jenisnya yaitu jenis continuous

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


(menerus) di 1anko Tengah, Sumatra Selatan, serta sistem bongkar (unloading )

baru dari jenis bottom dump yang juga sudah ditentukan lengkap dengan jalur

track memutar (balloon loops) di Srengsem, Lampung. *arak perjalanan antara

Tanjung Enim dan Tarahan rel eksisting adalah &%% km, karena memutar melalui

1aturaja. 3ntuk mengurangi jarak tersebut maka jalur kereta api yang baru

memotong ( shortcut ) Tanjung Enim / 1aturaja yang akan menjadi panjang

keseluruhan !"# km sehingga +aktu perjalanan berkurang. embuatan short cut

ini juga sudah sesuai dengan Master Plan perkeretaapian Sumatera Selatan.

eta jalur kereta api yang lama maupun rencana jalur baru dapat dilihat

dalam peta terlampir.

Gambar 2.2 Peta !"kasi Ob%ek Penelitian

Kajian operasi perjalanan kereta api memerlukan rangkaian analisis untuk

mengkaji pola operasi dan rangkaian kereta yang optimum sehingga tercapai

kapasitas angkut rencana sesuai dengan target produksi. ata dari angkutan

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


batubara eksisting sangat bermanaat dalam mengkaji pelaksanaan operasi kereta

api dimana kelemahan yang ada dapat dihindari dan diperbaiki dalam

membangun jalur kereta yang baru sesuai kapasitas angkut yang direncanakan.

Kajian diatas akan dilakukan berdasarkan landasan teori pada uraian berikut.

2.2. !an&asan Te"ri

2.2.1. Umum

Kereta api merupakan jenis kendaraan yang spesiik dan memiliki

karakteristik tersendiri, yaitu 0

− Melekatnya pada jalur dan hanya dapat beralih ke jalur lain melalui

wesel.

− Jarak pengereman relatif panjang dibandingkan dengan jenis kendaraanlainnya terutama dengan jenis kendaraan jalan raya, sehingga setiap gerakan

perjalanan dua kereta api beriringan harus memiliki jarak minimal dalam

bentuk blok dilengkapi dengan peralatan sinyal untuk membatasinya.

− Memiliki jadwal yang pasti ditiap-tiap stasiun, mulai stasiun pemberangkatan, stasiun antara yang dile+atinya dan sampai dengan stasiun

tujuan. *ad+al tersebut dapat dinyatakan dalam diagram +aktu ruang8graik

perjalanan kereta api (6=EK=)

− Produk jasa angkutannya bersifat

massal.

− Perjalanan kereta api pada umumnya tidak memerlukan banyak berhenti dan jalan kembali karena gangguan jalan atau interaksi dengan kendaraan lain

seperti kendaraan jalan raya, kecuali untuk keperluan operasi kereta api

(bersilang8disusul) dan keperluan pelayanan jasa angkutan.

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


− Dengan karakteristik di atas dapat diperhitungkan jumlah maksimum keretaapi yang dapat mele+ati lintas tertentu atau kapasitasnya serta pengaruhnya

terhadap perjalanan beragam jenis dan siat kereta api lainnya pada lintas

tersebut.

2.2.2. Asas $eman& Supply

erencanaan suatu sistem transportasi selalu berusaha memenuhi asas

keseimbangan kebutuhan dan pena+aran (demand / supply). Keseimbangan

tersebut dapat diilustrasikan sebagai berikut.

=pabila0

= > =lokasi kegiatan dalam ruang

> Demand (kebutuhan)

4 > 4n?estasi

7 > engelolaan angkutan kereta

@ > Kapasitas operasional

S > Supply (pena+aran), dinyatakan dalam satu set kecepatan yang

merupakan indikator derajat pelayanan

< > <olume pergerakan pada suatu jaringan

7aka0

S=

f (Q,V , M ) ( Pers. ".%)

Q = f ( I , M ) ( Pers.".")

D f !" , #$

( Pers.".!)

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


Arus V

Gambar 2.' Supply &an Demand ( Sumber0 erancangan dan erencanaan Transportasi )

enggabungan antara Supply (S) dan Demand () pada suatu sistem

kegiatan tetap akan mencapai satu pasang titik keseimbangan antara kebutuhan

dan pergerakan dengan prasarana transportasi yang optimum. Kedudukan

keseimbangan optimum tersebut ditunjukkan dalam kur?a diatas. Tujuan

perencanaan transportasi adalah untuk menentukan dan mengelola agar tercapai

titik keseimbangan tersebut sepanjang +aktu. Aal yang sulit dilakukan bila

dinamika kebutuhan () begitu tinggi.

1egitu pula dalam perencanaan pola operasi angkutan kereta api khusus

batubara yang menjadi objek penulisan dalam skripsi ini. Tujuannya adalah

untuk mendapatkan keseimbangan antara target produksi batubara tahunan

terbesar yang merupakan kebutuhan (demand ) angkutan dengan jumlah

perjalanan kereta api, jumlah rangkaian kereta dan daya angkut sebagai

pena+aran ( supply).

remise dasar yang digunakan dalam optimasi pola operasi perjalanan

kereta api khusus batubara ini adalah0

S at u

a nW a

k

t

u

Pe

r ja la n

an

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


%. *alur kereta api batubara yang baru hanya dipergunakan khusus untuk

angkutan batubara, tidak ada kereta lain yang berjalan pada jalur ini.

". Tidak ada perjalanan kereta maupun jaringan jalan kereta lain yang

bersinggungan maupun mengganggu operasi kereta api khusus batubara.

!. $encana sistem angkutan kereta api khusus batubara ini adalah untuk

melayani perkiraan kebutuhan angkutan sebesar &## 7T= selama masa

konsesi "# tahun.

rinsip utama diatas akan menjadi dasar analisis pena+aran ( supply)

untuk perhitungan kebutuhan rangkaian kereta (train set ), lokomoti (rolling

stock ), stasiun, serta asilitas lain untuk operasi perjalanan kereta api.

2.2.'. Peren(anaan Operasi Kereta Api

roses perencanaan operasi kereta api yang menghasilkan pola operasi

tidak hanya merupakan rancangan komposisi untuk mengoperasikan sistem

kereta api tetapi juga mempengaruhi beberapa hal. 6ambar diba+ah

menunjukkan proses perencanaan operasi kereta api oleh suatu operator dan

urutan kegiatannya.

PerkiraanKebutuhan

Perancangan Armada

PerencanaanOperasi

PenjadwalanLokomotif

Penjadwalan Awak

Gambar 2.) Pr"ses Peren(anaan Operasi Kereta Api

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


− Perkiraan %ebutuhan !Demand$3ntuk kereta barang dihitung dari rencana produksi atau rencana kebutuhan

pengiriman barang. 3ntuk kereta penumpang perkiraan kebutuhan biasanya

dianalisis dari hasil sur?ey O9 atau sur?ey asal9tujuan

− Peran&angan #rmadaerancangan armada dilakukan untuk menentukan jumlah gerbong atau

jumlah kereta api dalam satu rangkaian dan jumlah rangkaian yang harus

disediakan. alam perancangan armada harus memperhitungkan agar semua

kebutuhan dan berbagai kepentingan lain dapat terpenuhi.

− Peren&anaan 'perasiKetika perancangan armada telah lengkap maka dapat disusun rencana pola

operasi yang mengatur jad+al dan rute perjalanan.

− Peran&angan (okomotif

Langkah selanjutnya adalah merancang jumlah lokomoti yang sesuai untuk

satu rangkaian kereta api. =pabila suatu perusahaan mempunyai berbagai

jenis kereta dan lokomoti maka dapat dihitung jumlah kereta dan lokomoti

pada suatu rangkaian.

− Peran&angan #wak %ereta !)rew$erancangan a+ak kereta api merupakan hal yang rumit karena menyangkut

berbagai hal diantaranya pengaturan giliran kerja, pengaturan penggajian,

serta peraturan ketenaga kerjaan yang berlaku. erusahaan operator kereta

api harus taat pada kaidah kepega+aian dan peraturan yang terkait agar

perancangan a+ak kereta dapat memenuhi tujuan tertentu, biasanya minimasi

jumlah penugasan a+ak atau maksimasi kepuasan karya+an.

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


2.2.). *ea&+ay &an Keselamatan Per%alanan Kereta Api

Keselamatan merupakan aktor utama dalam perjalanan kereta api.

rinsip keselamatan perjalanan kereta api adalah dengan membagi suatu ruas

jalan rel menjadi beberapa blok yang dibatasi oleh sinyal. Tiap blok hanya boleh

ditempati oleh satu kereta pada suatu selang +aktu tertentu. Sebelum kereta api

memasuki suatu blok sinyal, lampu maupun semaphore menunjukkan keadaan

blok yang akan dimasuki. ada sinyal lampu, +arna merah menunjukkan blok

didepan kereta sedang ditempati kereta lain, sehingga tidak diijinkan

memasukinya. Barna kuning menunjukkan bah+a blok didepannya bebas, tetapi

blok berikutnya ditempati kereta lain. ada sinyal kuning kereta dapat masuk

tetapi harus siap memperlambat karena blok berikutnya terisi atau sinyal merah.

Sinyal hijau berarti blok bebas dan kereta boleh memasukinya. 4lustrasi tiga

keadaan sistem sinyal kereta api ditunjukkan dalam gambar diba+ah.

Gambar 2., Bl"k &an Sinyal Kereta Api

Sinyal +arna kuning untuk blok % menunjukkan bah+a kereta pertama

dapat masuk blok % tetapi sinyal berikutnya untuk blok " merah berarti sedang

terisi. 1lok ! dan blok berikutnya kosong sehingga +arna sinyal hijau.

3mumnya panjang suatu blok sekitar " km sehingga untuk keperluan

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


perencanaan pola operasi tidak diperlukan penggambaran hingga blok sinyal,

tetapi menggunakan headway yang memisahkan +aktu antara untuk dua kereta

berurutan dalam jalur rel yang sama. =pabila head+ay tercermin dalam diagram

+aktu9ruang maka semua operasi kereta dapat dilakukan secara aman dari segi

keselamatan.

Satuan headway adalah menit per kereta api (menit8kereta). Headway

minimum dalam suatu jarak dalam suatu petak jalan8blok dapat dihitung dengan

cara simulasi pada diagram +aktu9ruang atau graik berdasarkan data sarana dan

prasarana di lapangan. Headway sangat ditentukan oleh 0

− *aktu tempuh antara dua stasiun atau blok yang ditentukan, waktu tempuhini ditentukan oleh kecepatan dan jarak

− "elang waktu hasil penjumlahan blok dan

sinyal

− *aktu perjalanan mulai menjelang sinyal sampai dengan stasiun atau blokyang ditentukan. Oleh karena itu untuk meningkatkan kapasitas jalan rel

adalah dengan cara mempersingkat headway.

$umus umum headway untuk jalur tunggal adalah sebagai berikut 0

H = t − ! + t p

+

"

( Pers. ".&)

engan t −

!

=# # S −

!

V

( Pers.".')

imana0

A > Headway (menit8kereta)

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


t=91 > Baktu tempuh kereta api antara stasiun = dengan stasiun 1 (t=91)

5 > Baktu pelayanan blok dan sinyal (menit)

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


t p > Baktu perjalanan dari sebelumnya sinyal muka stasiun =

kereta api kedua (jarak ! km), dalam menit

S p

S=91

<

>

>

>

*arak antara stasiun bersebelahan (km)

*arak antara stasiun = dan stasiun 1 (km)

Kecepatan rata9rata (Km8jam)

Baktu minimun dalam proses persilangan antara dua kereta api di suatu

stasiun untuk jalur tunggal terdiri dari0

− *aktu pelayanan hubungan blok

− *aktu pelayanan sinyalalam persilangan, +aktu perjalanan kereta api la+an perlu ditambah dengan

+aktu pelayanan hubungan blok sinyal. Sehingga harga head+ay perlu ditambah

dengan 5 (+aktu pelayanan blok dan sinyal), menjadi sbb 0

# # S p+ "

H =

V

( Pers. ".)

imana0

A > Headway (menit8kereta)

Sp > *arak antara stasiun bersebelahan (km)

5 > Baktu pelayanan blok dan sinyal (menit)

< > Kecepatan rata9rata (Km8jam)

3raian diatas menjelaskan headway yang berkaitan dengan keselamatan

operasi kereta api. Headway juga dapat dipahami sebagai tingkat pelayanan bagi

pengguna pada suatu sistem angkutan. alam hal ini headway dapat ditentukan

nilainya sedangkan asilitas sarana dan prasarana menyesuaikan dengan headway

terpilih termasuk juga keperluan keselamatan. =nalisis yang akan dilakukan

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


menggunakan nilai headway yang terpilih dengan asumsi semua asilitas operasi,

sarana, prasarana dan keselamatan sudah terpenuhi.

2.2.,. Kapasitas !intas

Kapasitas jalur rel (lintas) adalah kemampuan suatu lintas jalan kereta api

untuk menampung operasi perjalanan kereta api dalam periode atau kurun +aktu

%.&&# menit ("& jam) di lintas yang bersangkuan. Satuan yang dipergunakan

untuk kapasitas lintas adalah jumlah kereta api per satuan +aktu (umumnya "&

jam).

Kapasitas untuk jalan rel ditentukan oleh beberapa hal, yaitu0

− +eadway, yaitu kerapatan minimun atau selang waktu minimun antara dua

kereta api

− %e&epatan kereta api, pun&ak ke&epatan kereta api ditentukan pun&ak

kecepatan terendah diantara puncak kecepatan sarana dengan prasarana

:aktor pelayanan perangkat persinyalan, yang terdri dari pelayanan hubungan

blok dan pelayanan sinyal. 1ila pada jalur tunggal berupa petak jalan, sedangkan

untuk jalur ganda adalah jarak petak blok.

$umus dasar kapasitas lintas yang memberikan hubungan antara jumlah

kereta api dan +aktu "& jam adalah0

$ =

%&&#

H ( Pers.".-)

engan 2 > kapasitas lintas (kereta8"& jam)

A > headway (menit)

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


$umus dasar diatas merupakan kapasitas suatu lintas jalur tunggal dalam satu

jarak antara dua stasiun yang merupakan petak jarak, dan perjalanan searah.

Tentunya keadaan diatas tidak atau jarang sekali ditemukan di lapangan karena

petak jarak umumnya lebih kecil daripada jarak antara dua stasiun dan tidak ada

lintas yang hanya melayani perjalanan searah saja. Oleh karena itu untuk

memungkinkan penggunaan praktis banyak sekali modiikasi atas rumus tersebut

yang dilakukan oleh berbagai kalangan perkeretaapian. Aampir tiap negara atau

penyelenggara perkeretaapian mempunyai rumus perhitungan kapasitas

diantaranya dari *erman, =merika, 4nggris, erancis, *epang dan 4ndonesia.

2amun semua modiikasi rumus diatas bersumber pada dasar pemahaman

kapasitas lintas yang membagi +aktu "& jam atau %.&&# menit dengan headway.

Karena besaran %.&&# menit adalah uni?ersal di seluruh dunia maka semua

modiikasi yang ada adalah pada ?ariabel headway (A).

Sesuai dengan keadaan jalan rel dalam penelitian ini yang berupa jalur

tunggal serta diperkirakan panjang satu rangkaian kereta yang cukup besar dan

lebih dari '# gerbong atau lebih dari '## m, maka digunakan rumus kapasitas

lintas0

$ =%&&#

⎡ % # ,# ⎤+-,'

( Pers.".)

⎢ ⎥⎣ ⎦

imana0

2 > kapasitas lintas (kereta8jam)

L > jarak terjauh antara dua stasiun yang berurutan (Km)

< > kecepatan operasi kereta (Km8jam)

V

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


2.2.-. $iaram aktu/0uan Per%alanan Kereta Api

3mumnya untuk menyusun pola perjalanan kereta digunakan diagram

+aktu9ruang yang secara grais me+akili pergerakan kereta pada jalur rel.

Sumbu mendatar adalah +aktu dan sumbu ?ertikal ruang. Setiap garis pada

diagram tersebut menggambarkan sebuah kereta. 6aris dengan kemiringan yang

besar mengindikasikan kereta dengan kecepatan tinggi karena menghubungkan

dua jarak dalam +aktu singkat, garis lebih datar adalah kereta lambat. 1ila

sebuah kereta berhenti beberapa +aktu pada suatu stasiun, ditunjukkan dengan

garis mendatar, karena +aktu tetap bergerak sedangkan posisi kereta tetap. 6aris

berpotongan menunjukkan bah+a dua kereta bertemu pada satu titik, yaitu di

suatu stasiun.

iagram +aktu9ruang pada praktek perkeretaapian di 4ndonesia disebut

6apeka, yang disebut 6raik erjalanan kereta. 6apeka (graik perjalanan kereta

api) merupakan diagram +aktu ruang yang merupakan alat untuk

menggambarkan ?ariabel kendaraan (kereta api) yaitu jarak, headway dan

kecepatan kereta api dengan ?ariabel arus (konsentrasi, arus dan kecepatan rata9

rata). iagram +aktu9ruang merupakan suatu penggambaran gerakan semua

kereta api pada suatu koridor dimana ditunjukkan lokasi setiap kereta api sebagai

ungsi dari +aktu. 6erakan setiap kereta api digambarkan sebagai graik atau

garis trayektori pada diagram tersebut. ada graik tersebut sumbu mendatar

menyatakan +aktu (biasanya "& jam) sedangkan sumbu ?ertikal menyatakan

jarak atau tempat atau stasiun kereta sepanjang koridor atau ruang, kemiringan

garis graik menyatakan kecepatan. *arak mendatar antara satu graik dengan

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


graik lainnya menyatakan headway antar kereta api. *arak ?ertikal antar graik

menyatakan jarak antara kereta api yang berurutan.

Balaupun diagram ini biasanya diterapkan pada jalur gerak tunggal untuk

arus kendaraan seperti jalan kereta api, namun ?ariasi dari diagram +aktu9ruang

ini dipergunakan pada hampir semua mode transportasi untuk menganalisa

enomena arus kendaraan.

Sebagai ilustrasi, digambarkan prinsip diagram +aktu9ruang sebagai

berikut0

*arak

(km)

5

%'# km K= "

K= %

1

%## km

=

##.## #".## #!.###&.&' #.&'

Baktu

(jam)

Gambar 2.- Prinsip $iaram aktu 0uan

6ambar diatas menunjukkan jalan kereta api pada koridor =5. *arak

antara kota = dan 1 adalah %## km dan antara 1 ke 5 adalah %'# km. ada

7/23/2019 2010-1-00599-sp bab 2


pukul ##.## kereta api % berangkat dari = menuju 5, dan kereta api " dari 5

menuju =. Kereta api % tiba di 1 pukul #".##, kecepatan perjalanan dari = ke 1

adalah kemiringan graik yaitu %## km 8 " jam atau '# km8jam. Kereta api " tiba

di = pukul #&.&' dengan kecepatan perjalanan "'# km 8 &.-' jam atau '".

km8jam. i stasiun 1, kereta api " harus berhenti selama % jam menunggu

le+atnya kereta api %. ada pukul #!.## kereta api % meneruskan perjalanan ke 5

dengan kecepatan %'# km 8 " jam atau -' km8jam dan tiba di 5 pukul #.&'.

2.2.. Optimasi &enan Te"ri Keputusan

Optimasi pola perjalanan kereta api dilakukan dengan teori keputusan

yang memperlakukan obyek penelitian sebagai rangkaian tindakan bertahap.

Tiap tindakan yang berupa pola operasi mempunyai nilai dampak tertentu

sehingga dapat dibandingkan dan dipilih yang paling optimum. ada umumnya

dampak yang menjadi ob&ective (tujuan) dalam optimasi adalah biaya, namun

sebagai tujuan dapat juga berupa hasil produksi atau hasil angkut yang dianggap

sebanding dengan revenue. rosedur yang digunakan mengikuti teori ohon

Keputusan ( Decision 'ree) untuk ungsi tujuan bertahap dimana keputusan tahap

sekarang beserta hasilnya akan mempunyai dampak terhadap keputusan yang

akan datang serta hasilnya. Oleh karena setiap tinjauan mempunyai hasil tertentu

(deterministic) maka secara lengkap proses optimasi yang digunakan adalah

ohon Keputusan eterministik Tahap 6anda ( Multi Stage Deterministic

Decision 'ree).

2010-1-00599-sp bab 2

Documents